Лекция 8. Тема: Метрологическая аттестация средств измерения.

Лекция 2. Тема: Основные принципы и функции стандартизации. | Стандарты | Организация работ по стандартизации в республике Казахстан | Лекция 4. Тема: Информационное обеспечение работ по стандартизации. | Международная электротехническая комиссия”. | Лекция 5. Тема: Основы параметрической стандартизации. Система предпочтительных чисел. | Параметрическая стандартизация | Испытательные лаборатории. | Правовые основы сертификации в РК. | Лекция 7. Тема: Организационно-методические принципы сертификации в РК. |

Читайте также:

Техническую основу обеспечения единства измерений составляют:

▪ государственные эталоны единиц величин и эталоны единиц величин, применяемые метрологическими службами Республики Казахстан;

▪ средства измерений, в том числе стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов, применяемые на территории Республики Казахстан.

Для обеспечения единства измерений необходимо точное воспроизведение, хранение установленных единиц величин и передача их размера средствам измерений, находящихся в применении в различных отраслях народного хозяйства.

Размер единиц воспроизводится, хранится и передается с помощью эталонов.

По международной и национальной принадлежности эталоны подразделяют на международные, межгосударственные и национальные эталоны.

Международный эталон – эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы сличения с ним по размеру единиц национальных эталонов.

Международные эталоны хранит и поддерживает Международное бюро мер и весов (МБМВ). Важнейшая задача деятельности МБМВ состоит в систематических международных сличениях национальных эталонов крупнейших метрологических лабораторий разных стран с международными эталонами, а также и между собой, что необходимо для обеспечения достоверности, точности и единства измерений как одного из условий международных экономических связей. Сличению подлежат как эталоны основных величин системы СИ, так и производных. Установлены определенные периоды сличения. Например, эталоны метра и килограмма сличают каждые 25 лет. А электрические и световые эталоны – один раз в 3 года.

Межгосударственный эталон – межгосударственный эталон СНГ, утвержденный в установленном порядке, обеспечивающий воспроизведение и хранение единицы физической величины с точностью, удовлетворяющей потребностям стран- членов СНГ, предназначенный и применяемый для передачи размеров единицы эталонам заинтересованных государств Содружества.

Межгосударственные эталоны воспроизводят единицы СИ. В необходимых случаях межгосударственные эталоны воспроизводят единицы величин, не входящие в СИ, но допускаемые к применению по международным Соглашениям.

Межгосударственные эталоны создают с целью обеспечения единства измерений как при осуществлении межгосударственных связей в процессе экономического и научно-технического сотрудничества, так и при метрологическом обеспечении народного хозяйства государств-участников Соглашения.

Межгосударственные эталоны возглавляют соответствующие межгосударственные поверочные схемы.

Утверждает межгосударственные эталоны Межгосударственный Совет по стандартизации, метрологии и сертификации по представлению НТК Метр.

Межгосударственные эталоны единиц величин хранятся в России. Основу эталонной базы России составляют государственные первичные эталоны основных единиц физических величин: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин и кандела.

Межгосударственный первичный эталон единицы длины метр, единицы массы килограмм созданы и хранятся во Всероссийском научно-исследовательском институте метрологии (ВНИИМ) им. Д.И. Менделеева, г. Санкт-Петербург.

Национальный эталон – эталон, признанный официальным решением в качестве исходного для государства.

Национальная система обеспечения единства измерений в любой промышленно развитой стране основывается на принятой в законодательном порядке национальной системе единиц измерений и государственных (национальных) эталонах.

Государственные эталоны являются национальным достоянием, определяют уровень научного, технического и культурного развития страны.

Эталоны по подчиненности подразделяются на первичные (исходные), вторичные и рабочие эталоны.

Средства измерений – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящие и (или) хранящее единицу величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.

Средство измерений, во-первых, должно иметь нормированные метрологические характеристики – совокупность метрологических характеристик данного типа средств измерений, устанавливаемую нормативными документами на средство измерений.

Метрологические характеристики, определяемые экспериментально, называются действительными метрологическими характеристиками средств измерений.

Обычно метрологические характеристики средств измерений нормируются для нормальных и рабочих условий применения средств измерений.

Нормальные условия измерений – это условия измерений характеризуемые совокупностью значений или областей значений влияющих величин, при которых изменением результатов измерений (погрешностью измерений) можно пренебречь из-за его малости.

Что понимают под областью значений влияющей величины? Это область значений влияющей величины, в которой нормируют дополнительную погрешность или изменение показаний средства измерений.

Рабочие условия измерений – это условия измерений, при которых значения влияющих величин находятся в пределах рабочих областей.

Во-вторых, согласно определению, средство измерений «умеет» хранить или воспроизводить единицу величины.

В третьих, хранимая единица величины не изменяет размер.

По принципу действия средства измерений делятся на:

▪ механические;

▪ физико-химические;

▪ электрические;

▪ оптические.

По видам средства измерений подразделяются на:

▪ меры;

▪ измерительные приборы;

▪ измерительные установки;

▪ измерительные машины;

▪ измерительные системы;

▪ измерительные преобразователи;

▪ стандартные образцы.

Стандартные образцы (СО) – образцы веществ (материалов) с установленными в результате метрологической аттестации значениями одной или нескольких величин, характеризующими свойства или состав этих веществ (материалов).

Различают стандартные образцы свойств и стандартные образцы состава.

Стандартные образцы свойств веществ и материалов по метрологическому назначению выполняют роль однозначных мер. Они могут применяться в качестве эталонов. Например, стандартный образец относительной диэлектрической проницаемости может использоваться как эталон (при аттестации в качестве эталона ему присваивается разряд по государственной поверочной схеме) при метрологической аттестации установки для измерения электромагнитных характеристик диэлектриков. Стандартный образец высокочистой бензойной кислоты используют как меру удельной теплотворной способности топлива и применяют для проверки калориметров.

Метрологическая аттестация включает в себя:

▪ рассмотрение технических документов;

▪ экспериментальные исследования средств измерений;

▪ апробацию методики поверки средств измерений;

▪ оформление результатов метрологической аттестации средств измерений.

Средства измерений, прошедшие метрологическую аттестацию, подлежат поверке в процессе эксплуатации.

Для метрологической аттестации средств измерений необходимы документы, содержащие требования к средствам измерений, эксплуатационные документы, программа метрологической аттестации и проект методики поверки.

Программа метрологической аттестации и методика поверки средств измерений могут разрабатываться как заявителем, так и исполнителем.

Программа утверждается исполнителем и должна предусматривать перечень работ по метрологической аттестации средств измерений и методы их проведения.

В разделе программы «экспериментальные исследования» должны быть обязательно указаны требования к средствам измерений, используемым при проведении экспериментальных исследований, условия и методика проведения экспериментальных исследований средств измерений.

При положительных результатах метрологической аттестации средств измерений оформляется сертификат, который должен храниться до истечения их срока службы. Сертификат считается действительным только после регистрации аттестованного средства измерений в реестре Государственной системы обеспечения единства измерений Республики Казахстан.

Протокол экспериментальных исследований средств измерений хранится исполнителем до истечения срока межповерочного интервала, установленного при метрологическом аттестации.

Правилами по межгосударственной стандартизации (ПМГ 06-2001) установлен порядок признания метрологической аттестации единичных экземпляров средств измерений, изготовляемых в государствах-участниках. Соглашения.

Поверка осуществляется как государственной метрологической службой, так и метрологическими службами юридических лиц, которые аккредитованы уполномоченным органом по стандартизации, метрологии и сертификации в установленном порядке.

Поверка средств измерений – это совокупность операций, проводимых с целью определения и подтверждения соответствия средств измерений установленным техническим требованиям.

По результатам поверки средства измерений признаются или пригодными к применению, или бракуются.

Поверка является одним из звеньев процесса передачи размера единицы от эталона до рабочего средства измерений.

Связь с эталоном является необходимым условием единства измерений. Эта связь осуществляется ступенями, и от ступени к ступени, если идти к рабочим средствам измерений, снижается точность.

Различают следующие способы поверки:

а) непосредственное сличение;

б) компарирование;

в) поверку по эталонной мере;

г) измерение поверяемым средством измерений величины, воспроизводимой мерой.

Для сложных средств измерений различают комплектную и поэлементную поверки.

Одна из основных метрологических характеристик приборов сравнения – это их чувствительность.

Поверка средств измерений по эталонной мере заключается в измерении поверяемым средством измерений величины, воспроизводимой эталонной мерой (поверка циферблатных весов при помощи эталонных гирь).

Различают следующие виды поверок:

▪ первичную;

▪ периодическую;

▪ внеочередную;

▪ инспекционную;

▪ экспертную.

Оформление результатов поверки средств измерений. Во многих случаях в процессе поверки ведут протокол, форма которого указана в нормативном документе на поверку.

По окончании поверки и после анализа протокола делают вывод о пригодности или непригодности средства измерений к применению и в протокол вносят соответствующую запись об этом.

Если необходимо исключить доступ к узлам регулировки, то на средство измерений навешиваются номерные пломбы или же наносятся номерные наклейки с рисунком поверительного клейма так, чтобы нельзя было открыть механизм измерительного устройства без их повреждения.

Рисунок поверительного клейма должен содержать две последние цифры действия клейма, знак реестра ГСИ, шифр предприятия, квартал (при необходимости), индивидуальный знак поверителя (при наличии более одного).

Кроме клеймения средства измерений, при положительных результатах поверки выдается сертификат о поверке установленного образца, в котором дается информация о соответствии средства измерений требованиям того или иного нормативного документа или указываются поправки к показаниям средства измерений.

Средства измерений, не подлежащие поверке, калибруются при выпуске из производства, ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации в порядке, определяемом изготовителем, владельцем или потребителем этих средств измерений.

Система калибровки – совокупность субъектов деятельности и калибровочных работ, направленных на обеспечение единства измерений и действующих на основе установленных системой требований к организации и проведению калибровки средств измерений.

Основная деятельность в рамках системы калибровки Республики Казахстан заключается:

▪ в аккредитации метрологических служб юридических лиц с целью оценки их компетентности в области калибровки;

▪ в калибровке средств измерений;

▪ в контроле деятельности калибровочных лабораторий:

▪ в установлении основных принципов и правил системы калибровки РК;

▪ в организационном, методическом и информационном обеспечении деятельности системы калибровки РК.

Калибровка средств измерений – это совокупность операций, устанавливающих соотношения между значением величины, полученным с помощью данного средства измерения, и соответствующим значением величины, определенным с помощью эталона, с целью установления действительных метрологических характеристик и (или) пригодности средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому надзору.

Проводить калибровку средств измерений имеют право подразделения метрологических служб юридических лиц, аккредитованные в установленном порядке.

Аккредитация осуществляется на добровольной основе.

Калибровочная лаборатория должна иметь или статус юридического лица, или быть подразделением юридического лица и отвечать следующим требованиям:

▪ иметь соответствующие права на принятие самостоятельного решения при калибровке средств измерений;

▪ иметь метрологическую службу, обеспечивающую выполнение соответствующих обязанностей;

▪ иметь помещение, соответствующее условиям калибровки;

▪ иметь соответствующую техническую базу, необходимую для калибровки средств измерений;

▪ иметь нормативные документы, регламентирующие организацию и порядок проведения калибровки;

▪ иметь документированную систему качества калибровочных работ.

Калибровка средств измерений производится в соответствии с методиками калибровки с использованием средств калибровки, соподчиненных государственным эталонам единиц величин.

Интервал между калибровками средств измерений при эксплуатации устанавливается пользователем средств измерений.

Срок последующей калибровки средств измерений при выпуске из производства, ремонта, а также при их калибровке для сторонних юридических и физических лиц устанавливается калибровочными лабораториями.

По результатам калибровки при необходимости оформляется протокол калибровки.

Если по результатам калибровки средство измерений признается пригодным к применению, то на него наносится калибровочный знак или оформляется сертификат о калибровке.

Лит.: 1 осн. [3-116], 2 осн. [123-200].

Контрольные вопросы:

1. Понятие международного эталона

2. Понятие национального эталона

3. Классификация средств измерений

4. Сущность и роль метрологической аттестации средств измерений

5. Способы поверки средств измерений

6. Понятие калибровки средств измерений

7. Основная деятельность системы калибровки

8. Требования к калибровочной лаборатории.

9. Эталонная база Республики Казахстан.

Планы практических занятий.

Тема: Приборы и средства автоматизации электрические аналоговые (ГСП).

Задания: 1. Изучить структуру стандарта ГОСТ 13033-84.

2. Порядок разработки нормативного документа.

3. Изучить перечень технических требований, предъявляемых к электрическим аналоговым приборам и средствам автоматизации.

Методические рекомендации: Знакомство с содержанием стандарта ГОСТ 13033-84. Основные параметры, технические требования, требования безопасности, правила приемки и методы испытаний.

Литература: 1 осн. [3-116], 4 осн. [75-108], 8 доп. [3-150]

Контрольные вопросы:

1. Область распространения стандарта.

2. Функциональный признак разделения приборов и средств автоматизации на группы.

3. Динамические характеристики изделий.

4. Основные методы испытаний.

Тема: Средства автоматизации и устройства электрические дискретные (ГСП).

Задания: 1. Изучить структуру стандарта ГОСТ 13418-79.

2.Перечень основных групп и исполнений.

3. Изучить перечень технических требований, предъявляемых к электрическим дискретным устройствам и средствам автоматизации.

Методические рекомендации: Знакомство с содержанием стандарта ГОСТ 13418-79. Группы и исполнения, технические требования, требования безопасности, методы испытаний.

Литература: 1 осн. [3-116], 4 осн. [75-108], 8 доп. [3-150]

Контрольные вопросы:

1. Область распространения стандарта.

2. Основные параметры электрических входных и выходных сигналов.

3. Требования к надежности средств и устройств автоматизации.

4. Требования безопасности. Перечень.

Тема: Системы и аппаратура автоматического управления каналами радиосвязи (ГОСТ Р 51664-2000).

Задания: 1. Область распространения стандарта и нормативные ссылки.

2.Изучить структуру и параметры систем управления на уровне радиостанции.

3. Изучить структуру типового узла радиосвязи.

Методические рекомендации: Знакомство с содержанием стандарта ГОСТ Р 51664-2000. Область применения, нормативные ссылки, основные параметры. Структура типового узла радиосвязи.

Литература: 1 осн. [3-116], 4 осн. [75-108], 8 доп. [3-150]

Контрольные вопросы:

1. Область применения стандарта.

2. Определения и сокращения, применяемые в стандарте.

3. Виды системы автоматического управления каналами.

4. Структурная схема системного управления каналами на уровне ЦУ.

Тема: Устройство и системы телемеханики для контроля и управления процессами (ГОСТ Р МЭК 870-5).

Задания: 1. Изучить структуру и содержание стандарта ГОСТ Р МЭК 870-5.

2. Изучить термины с соответствующими определениями стандарта.

3. Изучить основную структуру сети связи и принцип передачи данных.

Методические рекомендации: Знакомство с содержанием стандарта ГОСТ Р МЭК 870-1-4-98. Область применения, нормативные ссылки, основные структуры связи и модели протокола, принципы передачи данных.

Литература: 1 осн. [3-116], 4 осн. [75-108], 8 доп. [3-150]

Контрольные вопросы:

1. Область применения стандарта.

2. Определения и сокращения, применяемые в стандарте.

3. Основная структура сети связи.

4. Структура канала передачи данных.

Тема: Стандартизация в сфере сигнализации, централизации и блокировки СЦБ (EN50126/28/29 CENELEC).

Задания: 1. Изучить структуру стандартизации в сфере СЦБ.

2. Изучить последовательное применение диверсифицированных систем.

3. Изучить подсистему управления и индикации.

Методические рекомендации: Знакомство с содержанием процессов создания систем железнодорожной автоматики. Структура системы микропроцессорной централизации Alister.

Литература: 1 осн. [3-116], 4 осн. [75-108], 8 доп. [3-150]

Контрольные вопросы:

1. История вопроса.

2. Микропроцессорная централизация Alister.

3. Понятие программируемый контролер.

4. Понятие двухканальной диверсифицированной системы.

Тема: Разработка программного обеспечения по стандартам CENELEC в фирме Siemens.

Задания: 1. Изучить иерархию стандартов CENELEC.

2. Изучить процесс разработки ПО по стандарту EN 50128.

3. Изучить этапы разработки программного обеспечения.

Методические рекомендации: Знакомство с содержанием стандарта EN 50128. Этапы разработки ПО, методы и инструментарий.

Литература: 1 осн. [3-116], 4 осн. [75-108], 8 доп. [3-150]

Контрольные вопросы:

1. История вопроса.

2. Иерархия стандартов CENELEC.

3. Цели и задачи стандарта EN 50128.

4. Разработка ПО. Трудности и проблемы.

Тема: Характеристики точности выполнения предписанной функции средств автоматизации (ГОСТ 23222-88).

Задания: 1. Изучить содержание и порядок изложения стандарта ГОСТ 23222-88.

2. Изучить терминологию стандарта.

3. Изучить основные характеристики точности.

Методические рекомендации: Знакомство с содержанием стандарта ГОСТ 23222-88. Основные параметры, технические требования, требования точности.

Литература: 1 осн. [3-116], 4 осн. [75-108], 8 доп. [3-150]

Контрольные вопросы:

1. Область применения стандарта.

2. Определения и сокращения, применяемые в стандарте.

3. Основные параметры, определяющие точность выполнения предписанной функции средств автоматизации.

4. Перечень функциональных групп.

Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя (СРСП)

Задание 1: Нормативные документы по стандартизации и виды стандартов.

Методические рекомендации: Ознакомится с Законом РК «О стандартизации», нормативными документами, их категориями. Сбор информации о различных видах стандартов. Работа на сайте Государственного информационного Центра стандартов (ГИЦС).